Износ двигателя в значительной степени зависит от состава горючей смеси и от протекания процессов сгорания. При работе на низкосортном топливе износ двигателя возрастает в 1,5 — 2 раза. Это объясняется тем, что трудно испаряющиеся фракции поступают в цилиндры двигателя в жидком состоянии и смывают масляную пленку со стенок. При содержании в топливе смол и серы резко повышается нагарообразование и возрастает коррозия деталей двигателя. При недостатке воздуха (работа на переобогащенной смеси) излишнее топливо конденсируется в цилиндрах двигателя и смывает смазку. При избытке воздуха (работа на бедной смеси) излишний кислород воздуха окисляет смазку цилиндров. В результате работы двигателя на богатой и бедной смесях возникает перегрев двигателя, образуется нагар и возрастает износ двигателя.
При низком качестве топлива, раннем зажигании и обедненной горючей смеси, при перегреве двигателя и нагарообразовании возникает детонационное сгорание, которое начинается в несгоревших слоях смеси, волне горения при этом предшествует волна давления, процессы окисления интенсифицируются и происходит детонационный взрыв, который сопровождается мгновенным выделением большого количества энергии в малом объеме, что вызывает резкое местное повышение давления и возникновение детонационной упругой волны, распространяющейся со скоростью в 1500-2500 м/сек. Детонационная волна, воздействуя на стенки цилиндра и днище поршня, вызывает вибрацию деталей (детонационные стуки). Она смывает слой смазки на стенках цилиндра, вследствие чего увеличивается их износ, а возникающие при детонации активные продукты окисления резко повышают коррозию.
Работа двигателя с детонацией вызывает пригорание поршневых колец, прогар клапанов и разрушение днищ поршней, вкла-дышей коренных и шатунных подшипников коленчатого вала.
Основным топливом (для карбюраторных двигателей) являются автомобильные бензины. По ГОСТ 2084 — 67 предусмотрен выпуск автомобильных бензинов: А — 66, А — 72, А — 76, АИ — 93 и АИ — 98. Качество бензинов в основном определяется их октановым числом, фракционным составом, склонностью к образованию отложений и коррозионными свойствами.
Для повышения детонационной стойкости автомобильных топ-лив, обладающих низким октановым числом, к ним добавляются этиловые жидкости марок 1-ТС и Р-9. Основным компонентом этиловой жидкости является татраэтилсвинец (ТЭС), который в жидкостях соответственно составляет 58 и 54%.
В этиловых жидкостях имеются выносители, предназначенные для образования со свинцом летучих соединений, выходящих из двигателя вместе с отработавшими газами, что уменьшает свинцовые отложения в нагаре на стенках камер сгорания, клапанах и электродах свечей.
Тетраэтилсвинец чрезвычайно ядовит, поэтому этиловая жидкость добавляется в бензин только в заводских условиях и в небольших количествах.
Этилированные бензины нельзя применять для мытья рук и деталей, для заправки паяльных и осветительных ламп, в качестве растворителя для красок и как средство для чистки одежды.
При длительном хранении этилированного бензина в осадках, отлагающихся в бензобаках, топливопроводах и приборах питания, содержится до 15% окислившегося тетраэтилсвинца, а при работе на этих бензинах тетраэтилсвинец попадает в нагар и масло.
Поэтому при промывке систем питания автомобиля и смазки двигателя, а также при очистке нагара и замене двигателя необходимо соблюдать меры предосторожности.
- С увеличением степени сжатия в двигателе необходимо повышать октановое число топлива.
- Для нормальной работы новых двухрядных 8-ми цилиндровых двигателей типов ЗМЗ — 66 и ЗИЛ — 130 необходимо применять бензины с октановым числом (по моторному методу) не ниже 76.
- Бензин АИ — 93 предназначен для двигателей со степенью сжатия 7,0 — 7,5, АИ — 98 со степенью сжатия 8,0 — 9,5.
- По фракционному составу бензина можно определить его влияние на работу двигателя.
По температуре перегонки (испарения) 10% бензина можно определить «пусковые» его качества и склонность к образованию паровых пробок.
Обычно для запуска двигателя при температуре воздуха минус 15 — 20° С необходимо применять бензины с температурой перегонки 10% — не более 75 — 79° С.
В случае значительного понижения этой температуры возникают перебои в подаче топлива, и обедняется смесь из-за образования паровых пробок, при ее повышении затрудняется запуск двигателя и увеличивается пусковой износ.
Температура перегонки 50% бензина (испаряются рабочие фракции) характеризует его способность обеспечивать устойчивую работу на малых оборотах, быстрый прогрев и приемистость двигателя.
Температуры перегонки 90% бензина и конца его разгонки характеризуют наличие в нем тяжелых фракций и определяют влияние бензина на мощность, экономичность и износ двигателя. Зависимость износа двигателя от температуры конца перегонки бензина, характеризующей его фракционный состав, показана на рис. 3.
Одной из причин утяжеления фракционного состава является наличие в нем смолистых веществ.
Смолы, содержащиеся в топливе, отлагаются на стенках бензобаков, бензопроводов, в топливном фильтре, бензонасосе и карбюраторе в виде липкого осадка, нарушая подачу топлива.
Попадая с топливом во впускной трубопровод и цилиндры, смолы оседают на горячих стенках трубопровода, стержнях, тарелках и седлах клапанов, в камере сгорания, на днище поршня, свечах и под действием высоких температур образуют нагар.
Отложения смол и нагара на стержнях и тарелках клапанов нарушают их посадку и вызывают зависание клапанов. Отложения смол в цилиндрах способствуют возникновению детонации и самовоспламенения смеси. Отложение смол во впускном трубопроводе затрудняет подачу горючей смеси.
Содержание фактических смол в топливе допускается в пределах 2 — 20 мг на 100 мл бензина. Склонность топлива к смолообразованию зависит от его химической стабильности.
Чем больше индукционный период окисления, тем более стоек бензин и тем дольше он может храниться без смолообразования.
Интенсивность смолоотложения в топливе увеличивается в процессе его хранения при повышенных температурах, в грязной, влажной, ржавой, полностью незаполненной и незакупоренной таре.
Рис. 3. Зависимость износа двигателя от фракционного состава бензина
Коррозионные свойства топлива определяются наличием в нем серы и сернистых соединений, кислот, щелочей и воды. С понижением теплового состояния двигателя, работа на сернистых бензинах сопровождается значительным износом. Наличие серы в топливе увеличивает нагарообразование и снижает антидетонационные качества топлива.
Для транспортных и быстроходных дизелей выпускается высококачественное топливо марок ДА, ДЗ и ДЛ (ГОСТ 4749 — 49) и марок А, 3 и Л (ГОСТ 305 — 62).
Качество дизельного топлива в основном определяется его цетановым числом, фракционным составом, вязкостью, температурой застывания, склонностью к нагарообразованию и коррозионностью.
Цетановое число характеризует самовоспламеняемость топлива. Время от начала подачи топлива в. цилиндр до момента воспламенения смеси называется периодом задержки воспламенения. Чем больше этот период, тем более жестко работает двигатель.
С повышением цетанового числа уменьшается жесткость работы двигателя, в то же время увеличивается склонность топлива к застыванию. Поэтому у арктического (А) и зимнего (3) дизельных топлив цетановое число разно 40, а у летнего (Л) оно повышено до 45.
Фракционный состав топлива характеризует его общую испаряемость, а температура выкипания 50% — его пусковые качества. При чрезмерном облегчении фракционного состава ухудшается самовоспламеняемость топлива. При работе на топливе, имеющем тяжелый фракционный состав и содержащем смолы, увеличивается нагарообразование в двигателе.
Вязкость дизельного топлива характеризует его текучесть и смазывающие качества.
Коррозионные свойства дизельного топлива определяют по наличию в нем сернистых соединений, кислот и щелочей. В целях снижения коррозионного износа двигателей, работающих на сернистом топливе по ГОСТ 305 — 62, нужно применять специальные дизельные масла.
Большая Рнциклопедия Нефти Рё Газа
Cтраница 1
 |
Диск с чашечками. [1] |
Влияние фракционного состава топлива на его лакообразование ясно видно на примере продуктов прямой перегонки нефти: наименьшее количество лака дают бензины, керосины больше склонны к ла-кообразованию, а дизельные топлива образуют наибольшее ( в мг на 10 мл топлива) количество лака. [2]
Влияние фракционного состава топлива для двигателей различных типов неодинаково.
Двигатели с предкамерным и вихрекамерным смесеобразованием вследствие наличия разогретых до высокой температуры стенок предкамеры и более благоприятных условий сгорания менее чувствительны к фракционному составу топлива, чем двигатели с непосредственным впрыском. Наддув двигателя, создающий повышенный термический режим камеры сгорания, обеспечивает возможность нормальной работы на топливах утяжеленного фракционного состава. [4]
Степень влияния фракционного состава топлива на работу двигателя в значительной мере зависит от режима его работы и температуры окружающего воздуха.
При работе в зимнее время без подогрева рабочей смеси на прикрытом дросселе или на часто меняющемся режиме влияние фракционного состава топлива сказывается особенно сильно. [5]
Естественно, что влияние фракционного состава топлива на время прогрева двигателя и расход топлива на прогрев в большей море проявляется зимой.
Так, при испытании ряда автомобилей выпуска 1954 г.
, в том числе с автоматической дроссельной заслонкой, в летнее время на двух топливах различного фракционного состава был получен одинаковый расход топлива за время прогрева двигателя. [6]
РќР° СЂРёСЃ.
164 показано влияние фракционного состава топлива на изменение удельных расходов топлива и скорость нарастания давлений в двигателях, отличающихся по конструкции камеры сгорания.
Приведенные данные показывают, что в выбранном диапазоне температур выкипания топлив ( от керосина до солярового масла) для двигателей, имеющих предкамеру и вихревую горячую камеру, фракционный состав топлива практически на удельный расход влияния не оказывает. Двигатель с вихревой камерой, не имеющей подогрева, более чувствителен к фракционному составу топлива. [7]
В то же время заметно влияние фракционного состава топлива на; скорость сгорания. Средняя скорость сгорания увеличивается с уменьшением средней температуры кипения топлива.
Особенно ясно это выражено для газойля и тяжелого топлива, дающих примерно одинаковые периоды задержки самовоспламенения и заметно отличающихся по своему фракционному составу.
[9]
В табл. 15 приведены данные по влиянию фракционного состава топлива на мощность автомобильного двигателя. [11]
Двигатели с нераздельной камерой или с непосредственным впрыском более чувствительны к влиянию фракционного состава топлива, чем двигатели с предкамерным или вихрекамерным смесеобразованием. [13]
Несмотря на то, что более тяжелые топлива имели более высокие цетано-вые числа ( указаны на кривой), влияние фракционного состава топлива на его пусковые свойства оказалось очень большим. [14]
 |
Нагрев капель распыленного топлива. [15] |
Страницы: 1 2
Химия нефти
| Реактивное топливо | Дизельное топливо | Жидкие топлива |
Бензины — топлива, выкипающие в интервале температур 28-215°С и предназначенные для применения в двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением.
В зависимости от назначения бензины разделяются на автомобильные и авиационные.
Основными показателями бензина являются детонационная стойкость, давление насыщенных паров, фракционный состав, химическая стабильность и др. Ужесточение в последние годы экологических требований к качеству нефтяных топлив ограничило содержание в бензинах ароматических углеводородов и сернистых соединений.
Детонационная стойкость
Детонация возникает в том случае, если скорость распространения пламени в двигателе достигает 1500-2500 м/с, вместо обычных 20- 30 м/с. В результате резкого перепада давления возникает детонационная волна, которая нарушает режим работы двигателя, что приводит к перерасходу топлива, уменьшению мощности, перегреву двигателя, к прогару поршней и выхлопных клапанов.
Октановое число
Октановое число — условный показатель, характеризующий стойкость бензинов к детонации и численно соответствующий детонационной стойкости модельной смеси изооктана и н-гептана.
Октановое число изооктана принято за 100 пунктов, а н-гептана — за 0. Для автомобильных бензинов (кроме А-76) октановое число измеряется двумя методами: моторным и исследовательским. Октановое число определяется на специальных установках путем сравнения характеристик горения испытуемого топлива и эталонных смесей изооктана с н-гептаном. Испытания проводят в двух режимах:
- жестком (частота вращения коленчатого вала 900 об/мин, температура всасываемой смеси 149°С, переменный угол опережения зажигания);
- мягком (600 об/мин, температура всасываемого воздуха 52°С, угол опережения зажигания 13 град.).
Получают соответственно моторное (ОЧМ) и исследовательское октановые числа (ОЧИ). Разность между ОЧМ и ОЧИ называется чувствительностью и характеризует степень пригодности бензина к разным условиям работы двигателя.
Считают, что ОЧИ лучше характеризует бензины при движении автомобиля в городских условиях, а ОЧМ — в условиях высоких нагрузок и скоростей при форсированном режиме работы двигателя.
Среднее арифметическое между ОЧМ и ОЧИ называют октановым индексом и приравнивают к дорожному октановому числу, которое нормируется стандартами некоторых стран (например, США) и указывается на бензоколонках как характеристика продаваемого топлива.
При производстве бензинов смешением фракций различных процессов важное значение имеют так называемые октановые числа смешения (ОЧС), которые отличаются от расчетных значений.
Октановые числа смешения зависят от природы нефтепродукта, его содержания в смеси и ряда других факторов. У парафиновых углеводородов ОЧС выше действительных на 4 единицы, у ароматических зависимость более сложная.
Различие может быть существенным и превышать 20 пунктов. Октановое число смешения важно также учитывать при добавлении в топливо оксигенатов.
Фракционный состав
Фракционный состав бензинов характеризует испаряемость топлива, от которой зависит запуск двигателя, распределение топлива по цилиндрам двигателя, полнота сгорания, экономичность двигателя. Испаряемость определяется температурой перегонки 10, 50 и 90% (об.) выкипания фракций бензина.
- Температура выкипания 10 % (об.) бензина характеризует пусковые свойства. При температуре ниже предельных значений в системе питания двигателя могут образовываться паровые пробки, а при более высоких температурах запуск двигателя затруднен. В США пусковые свойства бензина характеризуют количеством топлива, выкипающего до 70 °С.
- Температура выкипания 50% (об.) бензина характеризует скорость перехода двигателя с одного режима работы на другой и равномерность распределения бензиновых фракций по цилиндрам.
- Температура выкипания 90% (об.) фракций и конца кипения влияет на полноту сгорания топлива и его расход, а также на нагарообразование в камере сгорания в цилиндре двигателя.
В ГОСТ Р 51105-97, который действует с 01.01.99 г., фракционный состав бензина определяется при температуре выкипания 70, 100 и 180°С (по аналогии с требованиями к бензинам в США).
Давление насыщенных паров
Давление насыщенных паров дает дополнительное представление об испаряемости бензина, а также о возможности образования газовых пробок в системе питания двигателя. Чем выше давление насыщенных паров бензина, тем выше его испаряемость.
Бензины, предназначенные для применения в летних условиях, имеют более низкое давление паров. Чтобы обеспечить необходимые пусковые свойства товарного бензина, в его состав включают, как правило, до 30% (об.
) легких компонентов (фракция НК — 62°С, изомеризата, алкилата и др.). Требуемое давление насыщенных паров обеспечивается также добавлением бутана. В летних бензинах обычно содержится 2- 3% (об.
) бутана, в зимних — до 5-8% (об.).
Химическая стабильность
В процессе хранения, транспортирования и применения бензинов возможны изменения в их химическом составе, обусловленные реакциями окисления и полимеризации. Окисление приводит к понижению октанового числа бензина и повышению его склонности к нагарообразованию.
Для оценки химической стабильности бензинов используют показатели содержания фактических смол, индукционного периода окисления. Высокой химической стабильностью обладают компоненты, не содержащие алкенов, — прямогонные бензины, бензины каталитического риформинга, алкилаты и изомеризаты.
В бензинах коксования, термического и каталитического крекинга, напротив, содержатся в достаточном количестве алкены, которые легко окисляются с образованием смол.
Для повышения химической стабильности к топливам, содержащим компоненты вторичного происхождения, добавляют антиокислительные присадки: n-оксидифениламин, ионол (2,6-ди-трет-бутил-n-крезол), антиокислитель ФЧ-16, древесносмоляной антиокислитель и др.
Содержание сернистых и ароматических соединений
Активные сернистые соединения, содержащиеся в бензинах (сероводород, низшие меркаптаны) вызывают сильную коррозию топливной системы и транспортных емкостей; полнота очистки бензинов от этих веществ контролируется анализом на медной пластинке.
Неактивные сернистые соединения (тиофены, тетрагидротиофены, сульфиды, дисульфиды, высшие меркаптаны) коррозии не вызывают, однако при их сгорании образуются оксиды серы (SO2, SO3), под действием которых происходит быстрый коррозионный износ деталей двигателя, снижается мощность, ухудшается экологическая обстановка.
Наибольшую опасность для людей представляют ароматические углеводороды, особенно бензол и полициклические ароматические углеводороды. Токсическое действие бензола объясняется возможностью его окисления в организме. В связи с этим в последних нормативных документах ограничено допустимое содержание серы, бензола и ароматических соединений в бензинах.
Испаряемость
Индекс испаряемости (ИИ) бензина характеризует испаряемость бензина и его склонность к образованию паровых пробок при определенном сочетании давления насыщенных паров и объема испарившегося бензина при температуре 70°С. Индекс испаряемости рассчитывают по формуле:
В зависимости от климатического района применения автомобильные бензины подразделяют на пять классов. Наряду с определением температуры перегонки при заданном объеме предусмотрено и определение объема испарившегося бензина при заданной температуре.
| Показатель | Класс | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Давление насыщенных паров бензина, кПа | 35-70 | 45-80 | 55-90 | 60-95 | 80-100 |
| Фракционный состав: | |||||
| начало кипения, °С, не ниже | 35 | 35 | Не нормируется | ||
| 10% (об.), °С, не выше | 75 | 70 | 65 | 60 | 55 |
| 50% (об.), °С, не выше | 120 | 115 | 110 | 105 | 100 |
| 90% (об.), °С, не выше | 190 | 185 | 180 | 175 | 170 |
| конец кипения, °С, не выше | 215 | 215 | 215 | 215 | 215 |
| остаток в колбе, % (об.) | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| остаток и потери, % (об.) | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Количество испарившегося бензина, % (об.), при температуре: | |||||
| 70°С | 10-45 | 15-45 | 15-47 | 15-50 | 15-50 |
| 100°С | 35-65 | 40-70 | 40-70 | 40-70 | 40-70 |
| 180°С, не менее | 85 | 85 | 85 | 85 | 85 |
| Индекс испаряемости, не более | 900 | 1000 | 1100 | 1200 | 1300 |
| Реактивное топливо | Дизельное топливо | Жидкие топлива |
Фракционный состав автомобильного бензина | Нефть — новости и обзоры Ойл Ресурс
04.04.2017
Бензин состоит из различных углеводородов, обладающих сложной и не одинаковой испаряемостью.
Испаряемость зависит от химического состава топлива, а определяется по пределам температуры выкипания как его самого, так и отдельных его фракций.
Качество бензина напрямую зависит от того, как соотносятся в нем фракции. Именно они влияют на легкость запуска двигателя и на приемистость, на время прогрева и прочие характеристики.
Различают пусковую, рабочую и концевую фракции. Первая это самые низкокипящие углеводороды, они занимают десятую часть дистиллята. Еще до 90 процентов объема составляет рабочая фракция, а оставшиеся 10 — фракция концевая, до конца кипения.
Соотношение фракций должно быть таковым, чтобы бензин мог обеспечивать хороший запуск двигателя, скорый его разгон, малый расход и распределение топлива по цилиндрам с минимальным износом их и поршней. При этом соотношение фракций должно быть идеальным.
В противном случае жидким топливом будет омываться смазка, а моторное масло разжижится в картере. При недостатке низкокипящих фракций часть неиспарившегося топлива в не разогретом двигателе попадет в цилиндры жидким видом.
Отсутствие смазки приведет к преждевременному износу деталей.
Чтобы этого всего не допустить, существует система контроля за содержанием низкокипящих углеводородов. В настоящее время она строится на трех показателях:
- температура начала перегонки — не меньше 35 градусов летом и без нормы зимой;
- температура перегонки 10 процентов бензина — не более 70 градусов летом и не более 55 зимой;
- давление насыщенных паров.
Прогрев двигателя стартует с пуском и продолжается до устойчивости в работе. В конце на холостом ходу происходит практически испарение топлива полностью во впускном трубопроводе.
При минимальной температуре перегонки 50% и более легком составе двигатель греется быстрее.
Топливо же низкой температуры скорее испаряется во впускном трубопроводе, горючая смесь лучше наполняет цилиндры и возрастает мощность двигателя.
Приёмистость улучшается тогда, когда цилиндры при дросселировании наполняются богатой смесью. Обедненная же смесь, когда системе питания частично не испаряется, приводит к остановке двигателя.
Температурой перегонки 50% летнего топлива обозначен верхний предел в 115°С, зимнего топлива – до 100°С. Это позволяет получить скорый прогрев и хорошую приёмистость двигателя.
Использование топлива высокой температуры на конце кипения повышает износ двигателя, увеличивает отложения на деталях солей, повышает топливный расход. Поэтому для летнего бензина температурой перегонки 90% топлива должна быть температура не выше 180°С, а для зимнего не более 160°С. Конец кипения летнего не должен превышать 195°С, а зимнего 185°С.
ПОИСК
Большее влияние на дымление двигателя оказывает фракционный состав топлива. В настоящее время борьба с дымлением двигателей с воспламенением -от сжатия помимо работ по конструктивному улучшению двигателя осуществляется также подбором фракционного состава и цетанового числа топлив. Применяются легкие дизельные топлива с к. к. около 300° С и цетановым числом около 40.
При повышении к. к. до 390° С требуется более высокое цетановое число — не менее 50—55. [c.124] Сопоставляя влияние свойств топлива на отдельные показатели работы реактивного двигате.ля, можно констатировать следующее.
С точки зрения эффективности (полноты) сгорания топлива, стабильности пламени, низкотемпературных свойств, степени нагарообразования и особенно запуска двигателя желательно но возможности в большой мере облегчить фракционный состав топлива. Однако с облегчением фракционного состава топлива возникает опасность образования паровых пробок, увеличиваются.
потери топлива в полете, понижается теплотворная способность топлива [c.237]
Основные эксплуатационные требования к топливу обеспечение надежного запуска и надежной работы двигателей, необходимой скорости и дальности полета, полноты сгорания топливовоздушной смеси.
Наиболее существенное влияние на свойства топлива оказывают плотность, теплота сгорания, фракционный состав, вязкость, температура начала кристаллизации, содержание ароматических углеводородов, серы, активных сернистых соединений, смол. [c.433]
При умеренных концентрациях воды (до 10%) ее влияние на важнейшие показатели качества топлива незначительно.
Однако при концентрации воды свыше 20% значительно повышается теплота испарения, изменяется фракционный состав, в частности повышаются температуры начала кипения и 50%-го отгона, снижается давление насыщенных паров и скорость испарения, с поверхности.
В целом это ведет к ухудшению пусковых свойств и показателей работы двигателя, особенно в период прогрева и при работе на переходных режимах. [c.166]
С увеличением содержания в топливе высококипящих фракций заметно снижается их полнота сгорания. При этом изменение режима работы двигателя в большей степени отражается на изменении полноты сгорания высококипящих, чем низкокипящих топлив.
Например, при увеличении а от 3 до 7 полнота сгорания топлив типа керосина снижается на 22—45%, а топлива Т-2 широкого фракционного состава, содержащего низкокипящие бензиновые фракции, — на 13%. Фракционный состав топлив оказывает сильное влияние на снижение полноты сгорания при уменьшении числа оборотов двигателя.
Так, при малых оборотах двигателя 5000 об/мин полнота сгорания топлив типа керосина на 22% ниже, чем у топлив широкого фракционного состава 150]. [c.19]
Фракционный состав дизельного топлива оказывает влияние на его распыливание, полноту сгорания, дымность выхлопа, нагароотложение и разжижение картерного масла. При высоком содержании легких фракций увеличивается давление сгорания, т. е.
двигатель работает более жестко. Утяжеленное топливо хуже распыливается, в результате уменьшается скорость образования рабочей смеси, ухудшается ее однородность, а это приводит к повышенному дымлению и снижению экономичности двигателя. [c.
255]
На расход топлива оказывает влияние не только степень рас-ныливания, но и фракционный состав топлив. Результаты многочисленных испытаний топлив различного фракционного состава в камерах разной конструкции, а также опыт эксплуатации реактивных двигателей на различных топливах позволяют установить определенные зависимости по влиянию фракционного состава топлива на ряд показателей работы двигателя. [c.250]
Топллва для авиационных газотурбинных двигателей должны обеспечивать надежный запуск двигателя, необходимую скорость и дальность полета, полноту сгорания топливовоздушной смеси, заданный моторесурс и безаварийную работу двигателя. Поэтому в зависимости от конструкции и условий эксплуатации двигателей топлива должны обладать определенными физико-химическими. свойствами.
Наиболее важными из них являются плотность, теплота сгорания, фракционный состав, вязкость, температура начала кристаллизации содержание в топливе ароматических углеводородов, серы и активных сернистых соединений, а также смол и непредельных соединений. Каждый в отдельности из этих параметров оказывает существенное влияние на эксплуатационные свойства топлива. [c.
41]
Смотреть страницы где упоминается термин Влияние фракционного состава топлив на работу двигателя: [c.53] [c.102] Смотреть главы в:
Основы применения нефтепродуктов -> Влияние фракционного состава топлив на работу двигателя
Влияние состава топлива
Фракционный состав
© 2022 chem21.info Реклама на сайте
Как качество топлива влияет на экономичность двигателя
Вы наверно обратили внимание, что в последнее время все авто любители жалуются на очень большой перерасход Бензина? Причем жалуются даже владельцы новых автомобилей, которые только выехав из автосалона начинают потреблять бензина больше указанных заводом изготовителем значений. Давайте разбираться почему это происходит.
Топливо воспламеняется и горит в камере сгорания неравномерно: быстрее всего горит топливо, находящееся ближе к поверхности раскалённого металла камеры сгорания.
Скорость горения топлива по металлу в камере сгорания в 3 раза быстрее, чем в остальном объёме. Поэтому, часть топлива в объёме сгорать не успевает (до 25%) и на такте выпуска с выхлопными газами выходит в атмосферу.
А это и есть перерасход топлива (до 25%) из-за того, что топливная смесь сгорает не полностью.
- Из-за неравномерности горения возникают следующие проблемы:
- — повышенное нагарообразование, коксовые и смольные отложения на деталях цилиндропоршневой группы.
- — закоксовка поршневых колец
- — повышенная детонация; прогар выпускных клапанов;
- — низкий КПД двигателя и повышенный расход топлива;
- — повышенный температурный режим, ведущий к перегреву металла камеры сгорания и, как следствие, ускоренный износ.
- Что влияет на полноту сгорания топлива ?
- Различие химического состава топлива оказывает существенное влияние на процессы смесеобразования и сгорания бензовоздушных смесей в двигателе и тем самым определяет параметры мощности, топливной экономичности и токсичности отработавших газов.
Исследования проведенные кафедрой ДВС СПбГПУ показали, что для топлив с одинаковыми октановым числами, изменение химического состава топлив может дать весьма значительную разницу в выходных показателях бензинового ДВС. По мощности различие может составить до 6 % , а по эффективному КПД до 9%.
Особенно велико различие в показателях токсичности. Так, по компонентам СН и NОx оно может составлять до 20…25 % .
Влияние химического состава топлива на параметры работы двигателя внутреннего сгорания проявляется через изменение следующих показателей топлива:
Во-первых, с изменением состава топлива изменяется его теплотворная способность. Особенно заметно понижение теплотворной способности топлив на бензинах с высоким содержанием таких октаноповышающих присадок как МТБЭ.
Сейчас Технологический Регламент (ТР ТС 013/ 2011) разрешает содержание МТБЭ в бензинах до 15%.. но при превышении его содержания более 7% значительно снижается теплотворная способность бензина.
Изменение теплотворной способности наиболее значимо влияет на параметры мощности и топливной экономичности бензинового двигателя.
В-вторых, состав топлива существенно меняет скорость и полноту сгорания топлива. Наименьшими скоростями сгорания обладают топлива с высоким содержанием полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Наличие в бензинах связанного кислорода повышает скорость и полноту сгорания.
Эти параметры определяют изменение как экономических характеристик двигателя, так и содержания токсичных компонент, особенно остаточных углеводородов СН и оксидов азота NOx при использовании различных бензинов.
К сожалению, сейчас Технологический Регламент (ТР ТС 013/ 2011) не нормирует содержание в бензинах полициклических ароматических углеводородов (ПАУ).
В-третьих, бензины различного химического состава могут существенно отличаться по плотности. Этот параметр ранее действующими ГОСТами нормировался и должен был находиться в диапазоне 720…775 кг/м3. Однако в новом Техническом регламенте эта норма отсутствует. А ведь плотность топлива для реального двигателя имеет принципиальное значение.
Все дозирующие элементы системы топливоподачи настроены на объемные расходы топлива. Значит масса топлива поданного в камеру сгорания на одних и тех же режимах для разных бензинов будет отличаться в зависимости от плотности топлива.
Это в свою очередь меняет состав топливовоздушной смеси, причем в достаточно широком диапазоне, чтобы оказать существенное влияние на работу двигателя, особенно на высоких нагрузках.
В-четвертых, от химического состава топлива существенно зависит его фракционный состав, что в свою очередь влияет на его испаряемость, что в свою очередь влияет на легкость запуска двигателя, особенно в холода..
В-пятых, химический состав топлив оказывает значительное влияние на фактическую детонационную стойкость бензинов. Проведенные исследования показывают, что даже при весьма близких значениях октановых чисел, пределы детонации в реальных условиях сильно зависят от состава топлив, метода получения заданного октанового числа, наличия или отсутствия оксигенатов.
Так, при испытаниях разных бензинов имеющих одинаковое октановое число-92 было отмечено различие в нагрузке на двигатель, при которой фиксировались детонационные стуки, на 12…17 % в зависимости от состава бензина и скоростного режима работы двигателя. Этот эффект особенно влияет на характеристики впрысковых ДВС, где фактор детонации является одним из сигналов для системы управления, которая меняет алгоритм работы системы зажигания.
Из основных параметров состава бензинов влияние на выходные показатели двигателя в большей степени оказывают содержание ароматических углеводородов и оксигенатов, а также наличие или отсутствие моющих присадок.
Максимальную мощность и экономичность получают при содержания ароматических углеводородов порядка 40 %, т. е. в зоне бензинов класса К-3 (“Евро-3”).
Минимум токсичности отработавших газов наблюдается при уменьшении содержания ароматики до уровня 30…32 %, т. е. в зоне бензинов класса К-4 (“Евро-4”).
Дальнейшее снижение содержания ароматических углеводородов не приводит к существенному улучшению экологических показателей двигателя, но значительно ухудшает мощностные.
Кроме того, топлива с низким содержанием ароматических углеводородов (менее 30 %) и оксигенатов чаще всего характеризуются низкой плотностью, что существенно меняет состав топливовоздушной смеси, уводя его в зону неэффективных регулировок. Повышенные же концентрации ароматических углеводородов (более 45 %) существенно снижают скорость и полноту сгорания топлива.
- Что поможет экономить топливо?
- Активатор Топлива «Моторесурс» повышает полноту сгорания топлива, что приводит к его экономии (до 15%).
- Активатор Топлива «Моторесурс» — это препарат новейшего поколения, относящийся к классу катализаторов горения.
Попадая в топливо Активатор Топлива «Моторесурс» связывает воду, которая находится в топливе (напр. конденсатная вода) и превращает молекулу воды в активного участника процесса горения топлива. Это позволяет обеспечить плавно нарастающее давление на поршень, исключая ударные нагрузки, что увеличивает ресурс двигателя.
Образованные радикалы Н+, Н-, ОН-, О -, О+, и т.д. «заряжают» топливо и способствуют его предокислению (повышается октановое, цетановое число).
В самом топливе катализаторы Активатора Топлива «Моторесурс» разрушают бензольные кольца ароматических углеводородов – происходит более полное сгорание топлива, что повышает мощность и КПД двигателя, снижает расход топлива и токсичность выхлопных газов.
Сера, находящаяся в топливе, полностью сгорает, не создавая соединений, которые откладывались бы на стенках камеры сгорания. При применении Активатора Топлива «Моторесурс» повышается мощность, двигатель становится менее чувствительным к качеству топлива, увеличивается ресурс топливной аппаратуры и двигателя в целом.
С целью экономии топлива и снижения нагарообразования в двигателе мы рекомендует использовать Активатор Топлива «Моторесурс» при каждой заправке
.Используя Активатор Топлива «Моторесурс» Вы не тратите деньги, Вы их экономите, ведь экономия топлива существенно превышает цену самого Активатора Топлива. А если учесть, что Активатор Топлива защищает двигатель от суррогатного топлива, то польза от его применения несомненна!
Удачи вам на дорогах!
Статья подготовлена с использованием материалов исследований кафедры ДВС СПбГПУ https://infopedia.su/16x41fa.html
Загрузка...
